La ecografía utiliza ondas de sonido de alta frecuencia para producir imágenes de órganos internos y de tejidos. Esta técnica esta basada en la emisión y recepción de ondas de ultrasonido, y las imágenes se obtienen mediante el procesamiento electrónico de los haces ultrasónicos (ecos) reflejados por las diferentes interfases tisulares y estructuras corporales. A fin de obtener, comprender e interpretar correctamente las imágenes obtenidas mediante ecografía, son precisos unos conocimientos básicos acerca de los principios físicos que intervienen en la generación de imágenes por este método diagnóstico. A lo largo de este capítulo que consta de 3 fichas, trataremos de proporcionar los conocimientos básicos necesarios para entender como funciona el ecógrafo e interpretar las imágenes generadas por el mismo.

FICHA1•  CONCEPTOSBÁSICOS•  PARTESDELECÓGRAFO

•  Monitor•  Unidaddeprocesamiento:

•  Emisor.•  Receptor.•  Memoria

•  Transductor.•  componentesdeltransductor•  Generacióndepulsosdeultrasonidos•  Tiposdetransductores

CAPÍTULO1:BASESDELAECOGRAFÍA

Los sonidos son el resultado del recorrido de la energía mecánica a través de la materia en forma de una onda que produce alternativamente los fenómenos de compresión y rarefacción.

¿QUÉ ES UN SONIDO? Se definen por tres características: frecuencia de vibración, longitud de onda y velocidad de propagación.

- Frecuencia: Es el número de ciclos completos por unidad de tiempo y se mide en Hertzios (Hz), de manera que 1Hz = 1 ciclo por segundo. En el ser humano la capacidad de audición se limita al área más baja de ese rango, el que oscila entre 20 Hz y 20.000 Hz.

- Longitud de onda (λ): Es la distancia entre el comienzo, o pico, de la compresión de un ciclo y el siguiente.

- Velocidad: Es la rapidez con la cual las ondas de sonido viajan a través de un medio específico (velocidad = frecuencia x longitud de onda).

¿CÓMO SE DEFINE UN SONIDO?

Los ultrasonidos se definen como sonidos con una frecuencia mayor de 20.000 ciclos por segundo (20.000 Hz), es decir, que se encuentran por encima de los límites audibles.

¿QUÉ ES UN ULTRASONIDO?

Los ultrasonidos tienen tres características que los hacen apropiados para su uso en diagnóstico por imagen: ü  Pueden ser dirigido en forma de haces.

ü Obedecen a las leyes de la reflexión y refracción. ü  Son reflejados por objetos de pequeño tamaño.

CONCEPTOS BÁSICOS

PARTES DEL ECÓGRAFO

EMISOR

RECEPTOR MEM

ORIA

TRANSDUCTOR

UNIDADDEPROCESAMIENTO

MONITOR

MONITOR Presenta las imágenes de los órganos y tejidos transformando las señales del receptor en puntos de brillo.

UNIDAD DE PROCESAMIENTO Emisor: Emite impulsos eléctricos que hacen vibrar a los cristales piezoeléctricos. Receptor: Recibe y amplifica los impulsos eléctricos generados por los ecos recibidos por los cristales piezoeléctricos. Memoria: Almacena las señales recibidas para formar las imágenes.

PARTES DEL ECÓGRAFO

ü  El cristal piezoeléctrico puede ser utilizado como un emisor de ultrasonidos, aplicándole una corriente alterna de la frecuencia ultrasónica.

ü  El cristal piezoeléctrico puede ser utilizado como receptor ultrasónico, recibiendo la corriente alterna que se genera por la vibración y amplificándola para procesarla.

ü  Un mismo cristal piezoeléctrico no puede funcionar como emisor y receptor al mismo tiempo: o emite, o recibe.

ü  Un mismo cristal piezoeléctrico puede actuar en un momento como emisor y en otro momento como receptor: para ello es necesario disponer de un dispositivo que sea capaz de aplicar corriente en un momento determinado y recibir corriente del cristal en otro momento.

Componentes del transductor Carcasa: Soporte estructural que contiene los demás componentes. Superficie protectora: Material que cubre los cristales piezoeléctricos y que es la zona por la que se transmite el haz de ultrasonidos al paciente. Material amortiguador: Recubre a los cristales, salvo por la zona cubierta por la superficie protectora. Su función es amortiguar la vibración de los cristales para que cese rápidamente cuando cesa el estímulo eléctrico. Aislante acústico: Material que envuelve los cristales y el material amortiguador con el fin de dirigir el haz de ultrasonidos en una única dirección. Cables: Transmiten los impulsos eléctricos en ambas direcciones: cristales-ecógrafo, ecógrafo-cristales. Conexión a la sonda: Conexión del transductor con la sonda. Cristales piezoeléctricos: Son los encargados de emitir y recibir los ultrasonidos.

Cristalespiezoelectricos

Superficieprotectora

Conexiónalasonda

Sonda

CablesAmortiguación

COMPONENTESDELTRANSDUCTOR

Carcasa

Materialamortiguador

Aislanteacústico

Cables

Cristalespiezoelectricos

Generación de los haces de ultrasonidos Los transductores contienen múltiples cristales p i e z o e l é c t r i c o s i n t e r c o n e c t a d o s electrónicamente y que vibran en respuesta a una corriente eléctrica. Este fenómeno se llama efecto piezoeléctrico. Dicho efecto se produce en ambos sentidos, la vibración del cristal induce una corriente eléctrica. Estas vibraciones (ultrasonidos) se propagan a través de los tejidos e interactúan con los mismos. Los ecos producidos por la interacción de los ultrasonidos con los diferentes tejidos llegan de vuelta a los cristales y se transforman en impulsos eléctricos. El haz emitido por el transductor puede variarse en su forma mediante modificaciones en la forma del cristal o el uso de lentes, pudiendo de esta forma modificar el foco. El foco es la zona de máxima resolución, si no existe un foco, los haces se dispersan y la resolución es muy pobre. El foco también puede variarse durante la exploración (foco dinámico) en este caso se realiza de forma electrónica.

PARTES DEL ECÓGRAFO

TIPOS DE TRANSDUCTORES

En

func

ión

de la

frec

uenc

ia d

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isió

n de

los

ultra

soni

dos

Continuos. Emiten ultrasonidos de forma continua, por lo que necesitan dos cristales o grupos de cristales, uno para emitir y otro para recibir. No se

suelen utilizar en ecografía diagnóstica.

Pulsados. Emiten ultrasonidos en forma de pulsos, los mismos cristales actúan de emisores y receptores. Son los utilizados normalmente en

ecografía diagnóstica.

TRANSDUCTORCONTÍNUO

TRANSDUCTORPULSADO

Longituddelpulso(PL)

Frecuenciaderepeticióndelpulsoporunidaddetiempo(PRF)

PARTES DEL ECÓGRAFO

TIPOS DE TRANSDUCTORES

En

func

ión

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de

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ón.

Oscilante: un cristal oscila de derecha a izquierda enviando y recibiendo haces de

ultrasonidos.

Rotatorios: uno o varios cristales giran

sobre un eje enviando y

recibiendo los ultrasonidos.

Elec

trón

icos

: Con

stan

de

num

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os c

rista

les.

Lineal. Los cristales están en paralelo, alineados a lo largo del transductor. La

superficie de contacto es plana. Producen una imagen rectangular. La ventaja es que

producen una imagen amplia del campo cercano pero la desventaja es que necesitan

una gran superficie de contacto. Es el empleado habitualmente en reproducción por

vía rectal.

Convex. Cristales alineados en paralelo en una superficie convexa. La superficie es

curva. Producen una imagen en abanico. La imagen del campo cercano es menor que la

del campo lejano, pero la superficie de contacto requerida es menor que en los

lineales. Se utilizan sobretodo en pequeños animales y técnicas reproductivas como el

“ovun pick up”.

Sectorial. Podemos decir que es una variante de los convex, en este caso emiten

haces de ultrasonidos divergentes, los cristales están en paralelo o en anillos

concéntricos. La superficie de contacto es curva y pequeña. Producen una imagen

triangular con el vértice hacia arriba. Precisan de muy poca superficie de contacto y la

imagen del campo cercano es muy reducida, son útiles cuando se requiere una superficie

de contacto pequeña (espacios intercostales).

Cristalpiezoelectrico

OSCILATORIO ROTATORIO

Aceite

TRANSDUCTORLINEAL

TRANSDUCTOR

HACESDEULTRASONIDOS

CAMPOCERCANO

CAMPOLEJANO

TRANSDUCTORSECTORIAL

TRANSDUCTOR

HACESDEULTRASONIDOS

CAMPOCERCANO

CAMPOLEJANO

TRANSDUCTORCONVEX

TRANSDUCTOR

HACESDEULTRASONIDOS

CAMPOCERCANO

CAMPOLEJANO